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嵌入式系统中I/O设备管理及驱动设计

作　者: 丁志辉
导　师: 裘雪红
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Linux I/O设备管理设备驱动触摸屏
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 21次
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内容摘要

嵌入式操作系统是嵌入式系统设计的核心,是控制、辅助系统运行的重要单元。Linux系统作为嵌入式操作系统杰出的代表,由于具有诸多优点,如易于开发、高效、功能强大、稳定、易于扩充、免版费、开放源码等,得到了广泛的应用。嵌入式Linux的I/O管理系统提供了完整的输入输出设备管理机制,通过该机制,把各种设备硬件的复杂物理特性的细节屏蔽起来,提供一个对各种不同设备使用统一方式进行操作的接口,使得嵌入式系统的开发更加方便快捷。论文首先详细地介绍了嵌入式系统和嵌入式Linux操作系统的特点和发展趋势,分析了I/O系统的组成和嵌入式Linux系统的I/O设备管理机制。然后通过对Linux设备驱动程序的原理与结构的分析,总结了两种I/O设备即字符设备和块设备的驱动程序的实现过程和设计方法,包括设备的注册和删除、设备的文件操作接口以及可靠性机制等。最后,在基于PXA255的硬件开发平台上,设计并实现了典型的I/O设备触摸屏的驱动程序。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 嵌入式系统概述  7-9
    1.1.1 嵌入式系统介绍  7-8
    1.1.2 嵌入式系统的应用及发展趋势  8-9
  1.2 嵌入式Linux及其设备程序  9-11
    1.2.1 嵌入式Linux概述  9-10
    1.2.2 嵌入式Linux的设备驱动  10-11
  1.3 嵌入式微处理器  11-13
    1.3.1 嵌入式微处理器简介  11-12
    1.3.2 ARM嵌入式微处理器  12-13
  1.4 论文的内容及结构  13-15
第二章基于XScale的硬件平台及软件开发环境简介  15-19
  2.1 PXA255硬件开发平台  15-17
    2.1.1 PXA255处理器  15-16
    2.1.2 硬件开发平台  16-17
  2.2 软件开发环境  17
  2.3 本章小结  17-19
第三章 Linux系统的I/O设备管理  19-31
  3.1 Linux的I/O设备管理  19-22
    3.1.1 I/O设备分类  19-20
    3.1.2 I/O设备管理系统的结构  20
    3.1.3 用户程序  20
    3.1.4 逻辑I/O管理  20-21
    3.1.5 设备驱动程序  21-22
  3.2 Linux的设备驱动程序  22-29
    3.2.1 设备驱动程序的原理  22-23
    3.2.2 设备文件接口  23-26
    3.2.3 系统调用接口  26-27
    3.2.4 中断服务程序  27-28
    3.2.5 设备驱动模块化  28-29
  3.3 本章小结  29-31
第四章 I/O设备驱动程序的设计与实现  31-51
  4.1 Linux设备驱动程序开发简介  31-35
    4.1.1 设备驱动程序的特点  31
    4.1.2 设备驱动程序的分类  31-32
    4.1.3 设备驱动程序的调试方法  32-35
  4.2 字符设备驱动程序的分析与设计  35-40
    4.2.1 字符设备的注册  35-36
    4.2.2 设备文件操作  36-37
    4.2.3 可靠性机制  37-40
  4.3 块设备驱动程序的分析与设计  40-44
    4.3.1 块设备驱动程序的注册  40
    4.3.2 块设备操作  40-41
    4.3.3 块设备的请求处理  41-44
  4.4 触摸屏驱动程序的设计与实现  44-50
    4.4.1 电阻式触摸屏的工作原理  44-45
    4.4.2 触摸屏控制器ADS7843  45-46
    4.4.3 PXA255与ADS7843的硬件连接  46-47
    4.4.4 触摸屏驱动程序的实现  47-50
    4.4.5 测试结果  50
  4.5 本章小结  50-51
第五章结束语  51-53
致谢  53-55
参考文献  55-57
硕士期间发表的论文  57

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